Деревянко А.Л. Сила трения

Урок по физике
Класс: 7
Учитель: Деревянко А. Л.
Тема урока:
СИЛА ТРЕНИЯ
Цель:
o
познакомить учащихся с явлением трения, ввести понятие «сила трения»,
установить природу и выявить основные особенности силы трения;
o
формировать у учащихся умение осуществлять основные мыслительные операции,
развивать логическое мышление, навыки анализа; развивать воображение, память,
внимание учащихся;
o
показать связь изучаемого материала с различными предметами школьной
программы, с окружающим миром.
Ход урока.
1.
Оргмомент.
2.
Мы с вами уже познакомились с двумя видами сил – силой тяжести и силой
упругости.
Сегодня на уроке мы поговорим о явлении, сопровождающем нас с детства буквально на
каждом шагу, а потому ставшем привычным и незаменимым. Это явление – трение. Мы
рассмотрим причины возникновения, способы её изменения. Применение знаний о трении
в технике.
Но прежде чем говорить о трении проведем небольшую разминку, чтобы настроиться на
рабочий лад.
Разминка
1.
Из приведенных слов составьте два определения физических величин:
Сила, мера, масса, взаимодействия, инертности, характеристика, тел
(масса – мера инертности тела; сила- характеристика взаимодействия тел )
2.
Найдите закономерность и разделите на группы термины
Мензурка, масса, сила, метр в секунду, динамометр, весы, ньютон, объём, килограмм,
скорость, спидометр, кубический метр
(масса – весы, килограмм; сила – динамометр, ньютон; объём – мензурка, кубический
метр;
скорость – спидометр, метр в секунду)
3. Из каждой группы слов исключите лишнее слово:
весы рычажные, стакан, мензурка, ареометр
(стакан)
масса, объём, плотность, сила
(сила)
миллиграмм, тонна, литр, пуд
(литр).
железо, вода, пробка, фарфор
(вода)
4. «Подбери пару»:
1.200г
2.20кН
3.0,2т
4.2000мН
1.200
2.0,2
3.20000
4.2
1.Н
2.кг
3.кг
4.Н
3.
Итак, возвращаемся к теме нашего урока – это «трение».
Проведем фронтальный эксперимент: потрите ладонью по парте вращательным
движением. Что вы чувствуете? (сопротивление )
А если ладони потереть интенсивно друг о друга?
Ладони нагреваются, напоминая нам о том, что при трении выделяется тепло. Это факт
известный ещё человеку каменного века. Как они его применяли?
Теперь потрите о парту школьным ластиком. Сопротивление резко возросло. Это не
вызывает особого удивления : всем известно, что, кроме скользких предметов, норовящих
выскочить из рук, есть резина, которая в отличие от других материалов не скользит, а
потому с успехом идет, например на подметки обуви.
Демонстрация: соскальзывание игрушки с наклонной плоскости. Под действием какой
силы она движется?
Почему остановилась машина, после того как съехала? Почему останавливаются санки,
после того как съехали с горы?
Мы знаем, что причиной всякого изменения скорости движения (уменьшения в наших
опытах) является сила.
Сила, возникающая при движении одного тела по поверхности другого, приложенная
к движущемуся телу и направленная против движения, называется сила трения
(слайд)
1.
2.
Причины возникновения силы трения:
Шероховатость поверхности.
Взаимное притяжение молекул.
(слайд)
Существуют различные виды трения: покоя, скольжения, качения.
(слайд)
Фронтальный эксперимент измерить динамометром величину каждой из сил.
Убедиться, что сила трения покоя самая большая, сила трения качения самая маленькая.
Неудивительно, что качение победило скольжение. Недаром человечество уже очень
давно перешло на колёсный транспорт. Но замена полозьев колёсами не была полной
победой над трением скольжения – ведь колесо насажано на ось.
Ученик: На первый взгляд невозможно избежать трения осей о подшипники. На
протяжении веков люди старались уменьшить трение скольжения в подшипниках
различными смазками. Это уменьшало трение в 8 – 10 раз, но все же иногда и этого было
недостаточно. Только в конце 19 века возникла замечательная идея заменить в
подшипниках трение скольжения трением качения. Эту замену осуществляет шариковый
подшипник. Между осью и втулкой поместили шарики, заменив таким образом трение
скольжения трением качения.
Роль подшипников качения в современной технике трудно переоценить. Их делают с
шариками, с цилиндрическими роликами, с коническими роликами. Существуют
шариковые подшипники размером в миллиметр; некоторые подшипники для больших
машин весят более тонны.
Что можно сделать, чтобы увеличить силу трения?
1.
Использовать нагрузку.
2.
Увеличить шероховатость поверхности.
3.
Использовать спец материалы
Необходимым условием перемещения является надёжное сцепление между движущимся
телом и опорой. В технике используются протекторы (слайд 8,9,10)
В природе сцепление достигается либо заостреньями на концах (когти, зубы, подковные
шипы), либо мелкими неровностями: щетинками, чешуйками, бугорками… Интересная
форма хватательных органов: это либо щипцы, захватывающие предмет с двух сторон,
либо тяжи, огибающие его (по возможности несколько раз). В руке сочетается действие
щипцов и полный охват со всех сторон; мягкая кожа ладони хорошо сцепляется с
шероховатостями предметов, которые надо удержать. У многих растений и животных
имеются различные органы, служащие для хватания усики растений, хобот слона, цепкие
хвосты животных
(слайд)
Рассмотрим движение дождевого червя. Щетинки, направленные назад, свободно
пропускают тело червя вперёд, но тормозят обратное движение. При удлинении тела
головная часть продвигается вперёд, а хвостовая остаётся на месте. При сокращении
головная часть задерживается, а хвостовая подтягивается к ней.
Так же используются плавательные перепонки на лапках водоплавающих птиц.
Что можно сделать, чтобы уменьшить силу трения ?
1.
Шлифование поверхности.
2.
Уменьшение нагрузки.
3.
Смазка.
Объяснить поговорку «Лыжи скользят по погоде».
(слайд )
Лодка движется по песку и по воде.
Скорости многих рыб достигают десятков километров в час. Например, скорость
голубой акулы около 36 км/ч. Такую скорость рыбы могут развивать благодаря
обтекаемой форме тела, конфигурации головы, обуславливающей малое лобовое
сопротивление.
(слайды- дельфин, самолёты.)
Рыбы перемещаются косяками похожими по форме на каплю.
Птицы во время далёких перелётов собираются в цепочку или косяк, во главе которого
летит самая сильная птица. Её тело рассекает воздух подобно тому, как киль корабля воду.
Остальные птицы летят таким образом, чтобы сохранить острый угол косяка; они
поддерживают правильное расположение относительно ведущей птицы инстинктивно, так
как оно соответствует минимуму сил сопротивления.
Обтекаемую поверхность используют и в технике.
(слайд- машины, мотоцикл)
При такой форме уменьшается ила сопротивления – уменьшается расход горючего – чище
экология.
При переходе дороги нужно учитывать, что у каждой машины есть тормозной путь. Он
зависит от покрытия дороги и от квадрата скорости автомобиля. При скорости 40 км/ч
тормозной путь 5м, а если скорость 140 км/ч – 50 м.
Домашнее задание- п. 30, 31
Написать небольшое сочинение: Что было бы, если б сила трения
исчезла? «Ура» или «Караул».
Историческая справка
18 августа 1851 император Николай 1 совершил первую поездку из Петербурга в Москву
по железной дороге. Императорский поезд был готов к отправлению в 4 часа утра.
Начальник строительства дороги, генерал Клейнмихель, чтобы подчеркнуть особую
торжественность события, приказал первую версту железнодорожного пути покрасить
белой масляной краской. Это было красиво и подчеркивало то обстоятельство, что
императорский поезд первым пройдет по нетронутой белизне уходящих в даль рельсов.
Однако Клейнмихель не учел одного обстоятельства…..
О чем забыл генерал? Что произошло в результате?
Он забыл о смазном действии масляной краски, уменьшающем трение, - паровоз буксовал
на месте.
А что было дальше?
Жандармы, подобрав полы шинелей, бежали эту версту перед поездом и посыпали песком
покрашенные рельсы.
Зачем?
Для увеличения силы трения.
(слайд)
Закрепление
Объясните поговорки о трении:
готовь сани летом, а телегу зимой
не подмажешь – не поедешь
в октябре ни на колесах, ни на полозьях
пошло дело как по маслу
угля в руках не удержишь
Итоги урока.
Сила трения.
Вариант 1.
1.Сани скатываются с горы под действием силы ….., а, скатившись, останавливаются за
счёт силы…..
1.
трения….. тяжести
2.
упругости… трения
3.
трения… упругости
4.
тяжести… трения
2. При смазке трущихся поверхностей сила трения….
1.
не изменяется
2.
увеличивается
3.
уменьшается.
3. Совпадает ли сила трения с направлением скорости движения тела?
1.
Совпадает с направлением скорости.
2.
Направлена в сторону, противоположную скорости.
4.При равных нагрузках сила трения скольжения всегда …. Силе трения качения ….
1. равна
2. больше
3. меньше
5.Трактор при вспашке земли, двигаясь равномерно, развил силу тяги 15кН .Чему равна
сила сопротивления почвы?
1.
150кН
4.12кН
2.
30кН
5. 24кН.
3.
15кН
Вариант 2.
1.
Два бильярдных шара, столкнувшись, отталкиваются друг от друга за счет силы….,
а затем останавливаются за счет силы….
1.
трения… тяжести
2.
упругости…. трения
3.
трения…. упругости
4.
упругости…. тяжести.
2. В машинах, где имеется ременная передача, ремень натирают канифолью. Изменяется
ли при этом сила трения ремня о шкив?
1.
не изменяется
2.
увеличивается
3.
уменьшается.
3. На рисунке изображены силы, действующие на движущийся брусок. Какая из
указанных сил- сила трения?
1.
первая
2.
вторая
3.
третья
4.
четвертая.
4. Для равномерного движения бруска необходимо, чтобы сила 1 была …. силы трения
(по рисунку)
1.
равна
2.
больше
3.
меньше
5. Электровоз, двигаясь равномерно, тянет железнодорожный состав силой 150 кН. Чему
равна сила трения?
1.
150 кН
2.
30 кН
3.
15кН
4.
120 кН
5.
300кН.
Вариант 3.
1.
При спуске с горы скорость велосипедиста увеличивается под действием силы ….,
после спуска с горы скорость станет уменьшаться за счет силы …
1.
трения …. Тяжести
2.
трения … упругости
3.
упругости … трения
4.
тяжести … трения
2.
В гололедицу тротуары посыпают песком, при этом сила трения подошв обуви о
лёд … .
1.
не изменяется
2.
увеличивается
3.
уменьшается.
3. Может ли тело находиться в движении при условии, что действующая на него сила
равна силе трения.
1.
Такое тело может только покоиться.
2.
Тело может покоиться или двигаться равномерно и прямолинейно.
3.
Может, но скорость его будет уменьшаться.
4. Чем больше масса тела, перемещающегося по горизонтальной поверхности, тем ….
сила трения.
1.
больше
2.
меньше
3.
утверждение «больше» и «меньше» не верны.Сила трения не зависит
от массы тела
5. Трактор равномерно тянет комбайн, развивая силу тяги 12кН.Чему равна сила трения?
1.
150 кН
4. 15кН
2.
30 кН
5. 24 кН
3.
12 кН